无铅焊锡中的铅污染.doc

無鉛銲錫中的鉛污染
(AIM版)(簡譯)2004.03
原稿P.1
Sn、Pb皆可溶於無鉛系統。
無鉛系統中，金屬間化合物的結晶線結構為“非溶解型”，所以會落入鉛晶界。
用無鉛銲錫+Sn/Pb被覆的零件腳
氣孔(銲點內)。
Bi&Pb會形成“口袋型”二次共晶(96℃)(熱環循的致命傷)。
Fig.1係用子彈穿過熱源(環)模型來表達Pb殘留於液相(最後冷凝部份)。

原稿P.2
Fig.2中，零件腳下“最後冷凝”，也是Pb殘留處(口袋的最底部)，“最低溫&不易上錫”。
Fig.3，小鉛球溶入Sn-Ag系統(reflow過程)。
Fig.2中的“鉛多”處組織放大後晶相圖(Fig.4)，Pb散佈於Sn-Ag中。Sn/Pb/Ag熔點179℃，但Sn-Ag為221℃。
“口袋底”的冷卻愈慢，“口袋底”面積愈大。“氣孔”也是源於此之一。
Sn-4Ag-0.5Cu錫塊各含0.5%&1%Pb，用低疲勞循環測試
(ASTME606)。
表1為測試結果。

原稿P.3
Fig.5為Pb污染(Sn-Ag-Cu銲點)之破斷處放大。
Fig.6為“口袋底”銲點放大(破斷處結構)。

表2的PBGA為35x35mm，
T.C.為-40~+125℃，
有時鉛腳+無鉛錫膏仍具有減低可靠度的疑慮。
◎Fig.7中，ESD結果顯示，Pb污染從3%~10%。

原稿P.4
Fig.8中，Sn-Ag-Cu為較亮區，較暗部份為Sn/Pb包圍著它。
Fig.9中，正常的晶粒容易被分開，因為Pb加入Sn/Pb形成Sn-Pb-Ag(179℃)，“不易團結”。

原稿P.5
推行無鉛化時，除了銲錫外，零件&PCB等的表面鍍層也得儘速無鉛化才行。